Как сделать дома автоген
Используется принцип получения водорода с помощью электролиза водного раствора щелочи. Благодаря малым наружным габаритам электролизера ему найдется место и на небольшом рабочем столе, а использование в качестве блока электропитания стандартного выпрямителя для подзарядки аккумуляторных батарей облегчает изготовление установки и делает работу с ней безопасной.
Устройство электролизера
Между двумя платами, соединенными четырьмя шпильками, размещена батарея стальных пластин-электродов, разделенных резиновыми кольцами. Внутренняя полость батареи наполовину заполнена водным раствором КОН или NaOH.
Приложенное к пластинам постоянное напряжение вызывает электролиз воды и выделение газообразного водорода и кислорода.
Эта смесь отводится через надетую на штуцер полихлорвиниловую трубку в промежуточную емкость, а из нее в водяной затвор. Газ, прошедший через помещенную там смесь воды с ацетоном в соотношении 1 :1, имеет необходимый для горения состав и, отведенный другой трубкой в форсунку — иглу от медицинского шприца, сгорает у ее выходного отверстия с температурой около 1800° С.
Состав электролизера:
1 — изолирующая полихлорвиниловая трубка 10 мм, 2 — шпилька М8 (4 шт.), 3 — гайка М8 с шайбой (4 шт.), 4— левая плата, 5 — пробка-болт М10 с шайбой, б — плас-. тина, 7 — резиновое кольцо, 8 — штуцер, 9 — шайба, 10 —полихлорвиниловая трубка 5 мм, 11 — правая плата, 12 — короткий штуцер (3 шт.), 13 — промежуточная емкость, 14 — основание, 15 — клеммы, 16 — барботажная трубка, 17 — форсунка-игла, 18 — корпус водяного затвора.
Для плат электролизера я использовал толстое оргстекло. Этот материал легко обрабатывается, химически стоек к действию электролита и позволяет визуально контролировать его уровень, чтобы при необходимости добавлять через наливное отверстие дистиллированную воду.
Пластины можно изготовить из листового металла (нержавеющая сталь, никель, декапированное или трансформаторное железо) толщиной 0,6—0,8 мм. Для удобства сборки в пластинах выдавлены круглые углубления под резиновые кольца уплотнения, глубина их при толщине кольца 5—6 мм должна быть 2—3 мм.
Изоляции пластин, вырезаются из листовой маслобензостойкой или кислотоупорной резины. Сделать это вручную несложно, и все же идеальный для этого инструмент — “кругорез-универсал”.
Четыре стальные шпильки М8, соединяющие детали, изолированы кембриком диаметром 10 мм и пропущены в соответствующие отверстия диаметром 11 мм.
Количество пластин в батарее — 9. Оно определяется параметрами блока электропитания: его мощностью и максимальным напряжением — из расчета 2В на пластину.
Потребляемый ток зависит от количества задействованных пластин (чем их меньше, тем ток больше) и от концентрации раствора щелочи. В более концентрированном растворе ток больше, но лучше применять 4—8-процентный раствор — при электролизе он не так пенится.
Контактные клеммы припаиваются к первой и трем последним пластинам. Стандартное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов ВА-2, подключенное на 8 пластин, при напряжении 17 В и токе около 5А обеспечивает необходимую производительность горючей смеси для форсунки — иглы с внутренним диаметром 0,6 мм.
Оптимальное соотношение диаметра иглы форсунки и производительности электролизера устанавливается опытным путем — так, чтобы зона воспламенения смеси располагалась вне иглы. Если производительность мала или диаметр отверстия слишком велик, горение начнется в самой игле, которая от этого быстро разогреется и оплавится.
Надежным заслоном от распространения пламени по подводящей трубке внутрь электролизера является простейший водяной затвор, который сделан из двух порожних баллончиков для заправки газовых зажигалок. Достоинства их те же, что и у материала плат: легкость механической обработки, химическая стойкость и полупрозрачность, позволяющая контролировать уровень жидкости в водяном затворе.
Промежуточная емкость исключает возможность смешивания электролита и состава водяного затвора в режимах интенсивной работы или под действием разряжения, возникающего при выключении электропитания. А чтобы этого избежать наверняка, по окончании работы следует сразу же отсоединять трубку от электролизера.
Штуцеры емкостей сделаны из медных трубок диаметром 4 и 6 мм, устанавливаются в верхней стенке баллончиков на резьбе. Через них же осуществляется заливка состава водяного затвора и слив конденсата из разделительной емкости. Отличная воронка для этого получится из еще одного пустого баллончика, разрезанного пополам и с установленной на месте клапана тонкой трубкой.
Соедините короткой полихлорвиниловой трубкой диаметром 5 мм электролизер с промежуточной емкостью, последнюю — с водяным затвором, а его выходной штуцер более длинной трубкой — с форсункой-иглой.
Включите выпрямитель, подрегулируйте напряжением или количеством подключаемых пластин номинальный ток и подожгите выходящий из форсунки газ.
Если вам необходима большая производительность — увеличьте количество пластин и примените более мощный блок питания — с ЛАТРом и простейшим выпрямителем.
Температура пламени также поддается некоторой корректировке составом водяного затвора. Когда в нем только вода, в смеси содержится много кислорода, что в некоторых случаях нежелательно.
Залив в водяной затвор метиловый спирт, смесь можно обогатить и поднять температуру до 2600°С.
Для снижения температуры пламени водяной затвор заполняют смесью ацетона и воды в соотношении 1:1. Однако в последних случаях следует не забывать пополнять и содержимое водяного затвора.
5sklad.ru Строительные и отделочные материалы
Самым сложным узлом аппарата газовой сварки является резак, который может использоваться как по прямому назначению (для резки черных и цветных металлов), так и для сварки низколегированных сталей. Схематическое устройство газовой горелки автогена показано на рисунке:
К горелке подведены два шланга — с кислородом и горючим газом. В роли последнего может использоваться ацетилен или пропан/бутан. Но если пропаном можно неплохо резать металлы, то сваривать им довольно сложно — по сравнению с ацетиленом он дает температуру в горящей струе на 600-700 градусов ниже, что при сварке тонкостенных деталей ощущается мало, но при работе с толстостенными трубами или массивными деталями вызывает определенные затруднения и значительно замедляет работу.
Необходимо отметить, что промышленное автогенное оборудование можно использовать практически с любым горючим газом, но чаще всего используются эти два вида, как наиболее дешевые и удобные в применении. Для домашней бытовой сварки лучше всего использовать пропан/бутан. Его легче купить и он менее опасный в применении.
С ацетиленом работать сложнее, необходимы определенные навыки и знание особенностей газа. При проникновении ацетилена в кислородные шланги и, наоборот, при поступлении кислорода в емкость с ацетиленом возникает серьезная угроза мощного взрыва. Для предотвращения такой опасности ацетиленовые горелки оборудуются возвратными клапанами, а генераторы газа, о которых будет сказано ниже, водяными затворами. Но, все же, работа с ацетиленом требует определенных навыков и знания техники выполнения основных операций.
С целью соблюдения правил безопасности необходимо придерживаться определенных нормативных величин давления газов — в заправленном ацетиленовом баллоне давление должно быть 1,6 МРа, на горелке — 0,1 МРа, но не более 0,15 МРа. Давление кислорода в баллоне — не более 15МРа, на горелку идет не более 1,5МРа.
Гайка крепления кислородного шланга к баллону — с правой резьбой и на редукторе, и на горелке, а гайки шланга ацетиленового баллона — с левой резьбой и имеют риски (метки) на гранях. Сделаны разнонаправленные резьбы, чтобы не перепутать шланги местами. Смесь горючего газа с кислородом весьма взрывоопасна, поэтому подходить к сборке и работе с автогеном необходимо с полной ответственностью.
Как устроен автоген
Классическая основа аппарата состоит из набора:
К резаку подведены шланги с кислородом и ацетиленом, вместо которого можно использовать пропан/бутан. Однако пропановый автоген рационально применять для разрезания металлических поверхностей, а процесс сварки с его помощью неэффективен, потому что температура струи пламени ниже, чем при использовании ацетилена.
При сварке деталей с тонкими стенками это незаметно, но при обработке труб и толстостенных деталей замедляет процесс.
Принцип действия и способ применения
Технология сварки и резки устройством базируется на свойстве металлов плавиться. Струя пламени высокой температуры размягчает металлическую поверхность до состояния жидкости, а с помощью давления осуществляет резку металла автогеном или за счет присадочных металлических прутков соединяет детали.
Для восстановительной сварки применяются разные прутки, чьи параметры зависят от сортамента металла, площади изделий.
Конструкция автогена
Современная конструкция автогена основана на взаимодействии составляющих деталей:
Снижение давления до требуемого уровня образуется внутри инжекторного ствола. Сюда поступает часть кислорода. Из ствола струя пламени выходит в полость внешнего мундштука. Другая часть кислорода поступает в канал внутреннего мундштука, формируя пламенную струю.
В смесительной камере устройства пары ацетилена или пропана соединяются с кислородными, образуя смесь для струи пламени. Она подается между мундштуками наконечника, который прикреплен к стволу обыкновенной гайкой.
Конструкции моделей разных брендов могут незначительно отличаться, но их принцип действия от этого практически не меняется. Дополнительные элементы конфигурации устройства повышают уровень безопасности во время работы, обеспечивают дополнительные удобства при эксплуатации. Несложные операции можно выполнять автогеном, собранным своими руками.
Сварочный автогенный генератор
Газ ацетилен, необходимый для сварки, купить можно в баллонах белого цвета. В большом городе это не проблема, хуже обстоит автогенное дело в небольших городках и сельской местности — там с заправкой ацетиленом довольно сложно, если вблизи нет крупных промышленных предприятий. Выручить может автономный генератор ацетилена, который специально создан для выработки этого газа и подачи его на горелку.
Внутри генератора происходит реакция между карбидом кальция и водой, в результате которой и получается ацетилен. Кроме сварки, этот газ можно использовать и для других нужд — подключения газовых светильников, производства уксусной кислоты, выработки этанола и т.д. Но этими операциями ни в частных гаражах, ни в промышленных мастерских никто не занимается — генератор используется исключительно для сварочных работ.
Устройство генератора показано на схеме:
Промышленность производит различные виды генераторов, отличающиеся производительностью и максимальным давлением вырабатываемого газа:
Мобильные генераторы могут производить до 3 м3 газа в час. Среди всех модификаций газогенераторов, сварочный аппарат на базе АСП-10 — самый удобный, безопасный и, вследствие этого, популярный и у производителей, и у домашних мастеров. Он обеспечивает выработку газа в объеме до 1,5 м3 под давлением до 0,15 МПа. При этом работает в автоматическом режиме — реакция газообразования регулируется вытеснением воды из рабочей зоны при увеличении давления газа внутри.
Классификация
Ассортимент аппаратов для газорезки по назначению делится на модели:
В них горящая струя может формироваться:
Неважно, какая модель автогена в руках у газосварщика, главное, чтобы она соответствовала специфике работы и параметрам элементов для резки или сварки. Универсальные модели могут разрезают металл под любым наклоном. К тому же они очень удобны, отличаются легкостью.. Одна из новейших разработок – пьезоподжиг, позволяющий включать инструмент кнопкой.
Модели сварочного оборудования промышленного производства можно использовать с любым газом. Для домашнего применения лучший вариант – инструмент на пропане/бутане, который купить легче, а опасности меньше.
По конструкции, способу смешивания составляющих оборудование делится на классы:
Эксплуатация
Использование аппарата дает возможность разрезать, сваривать поверхности металла любой сложности. Оборудование, работающее на керосине, востребовано для угольной, горнодобывающей отраслей, потому что нет риска взрыва самого устройства. Из-за сложности конструкции такой автоген не подходит для мелкой бытовой работы.
Пропановые изделия применяются для резки чугунных батарей, труб, других видов металлов. Ацетиленовые аппараты — удачный выбор для обработки толстых деталей разной сложности, потому что такая горючая смесь формирует максимальную температуру пламени.
Одна из проблем эксплуатации инструмента – быстрое изнашивание сопла, мундштуков. Увеличение срока службы инструмента зависит от регулярной очистки полости сопла мягким прутком из меди. Главное – правильно подобрать размер прутка.
Автоген. Как разрезать металл газом?
Проведение газовой резки или газосварочных работ требует не только тщательного соблюдения техники безопасности, но и специализированного оборудования: автоген, называемый в обиходе также газовой горелкой или газовым резаком, поможет выполнить работы различной сложности быстро, качественно, профессионально. В статье вы узнаете о принципе работы и классификации этого инструмента.
Газовая резка с использованием автогена – это весьма распространённая процедура, которая основана на свойстве металла нагреваться под воздействием высоких температур, что позволяет в дальнейшем легко его разрезать в нужном направлении. Основными сферами применения автогенов являются монтажные и строительные работы – как профессиональные (промышленные), так и бытовые; для выполнения сварки помимо автогена необходим присадочный пруток.
Как устроен автоген?
Технический прогресс несколько изменил конструкцию автогена, в которую первоначально входила газовая горелка, кислородный баллон, ацетиленовый генератор и соединительные шланги, контроль и понижение давления кислорода выполнялось редуктором с манометром.
Со временем для большего удобства ацетиленовый генератор с автоматическим поддержанием давления газа был заменён на баллон с ацетиленом, а вот название «автоген», вероятно произошедшее от сочетания слов «автоматический генератор», прижилось и повсеместно используется мастерами.
Принцип действия автогена основан на свойстве металла сгорать в химически чистом кислороде, а потому есть два ключевых момента, которые необходимы при работе резака: непосредственно режущая струя чистого кислорода и подогревающий газ (как правило, ацетилен или пропан).
Конструкция современного автогена достаточно проста и представляет собой взаимодействие двух базовых функциональных частей:
Пониженное давление (требуемый уровень разряженности кислорода) формируется за счёт инжекторного ствола, куда частично подаётся кислород и откуда струя в канал мундштука выходит с высокой скоростью.
Другим направлением движения кислорода станет основной канал внутреннего мундштука, которым формируется режущая струя.
Смесительный отдел автогена необходим для соединения в нём газовой составляющей (ацетилен или пропан) и кислородной – в дальнейшем эта смесь станет подогревающим пламенем, подаваемым между внутренним и внешним мундштуком наконечника. Крепление наконечника к стволу осуществляется обыкновенной накидной гайкой.
Конструктивно модели различных резаков разных производителей могут иметь некоторые нюансы, но в целом конфигурации и принцип действия достаточно традиционны – изменения в конструкции большей частью несут удобства в использовании и большую безопасность работ. Современная газовая резка или сварка уже немыслимы без этих инструментов.
Автоген для резки/сварки металла: классификация
Весь имеющийся в специализированных магазинах ассортимент автогенов по различным критериям подразделяется:
Тип горючей смеси формирует свою классификацию:
Какой бы автоген ни был выбран мастером, важно, чтобы он был эффективен и производителен, и соответствовал характеру работы и свойствам элементов, предназначенных для резки или сварки.
Мини-резак
Ручной автоген обычно и так невелик по размерам — его ещё более миниатюрная по габаритам разновидность называется мини-резак. К основным характеристикам такого инструмента следует отнести уверенный напор пламени и достаточный по объёму газовый резервуар, позволяющие использовать устройство даже в ветреную погоду.
При эксплуатации следует учесть, что мини—автоген не рассчитан на длительное непрерывное использование: высокие температуры способны расплавить корпус инструмента без возможности ремонта или замены повреждённых деталей.
Впрочем, время использования ограничено объёмом газового резервуара: зажигалка-автоген должна периодически заправляться, и для этого пригодится обычный цанговый баллон.
В отличие от удобных и эффективных современных ручных моделей (в том числе и достаточно дорогого автогена с пьезоподжигом, включаемого нажатием лишь одной кнопки) мини-резаки характеризуются невысокой стоимостью, а потому доступны буквально всем не только профессиональным, но и домашним мастерам.
Основными сферами использования такого автогена являются бытовые работы, требующие резки или сварки металлических элементов: ремонт кондиционеров, автомобилей, велосипедов, холодильников и т. д. К минусам инструмента можно отнести небольшую длину режущего пламени, что несколько ограничивает работу такого прибора с некоторыми типами металлов.
Эксплуатация автогена и особенности его использования
Последовательность работы с автогеном можно представить следующими шагами:
В процессе эксплуатации, включения и отключения прибора, а также его хранения следует руководствоваться и строго соблюдать правила пожарной безопасности.
Обслуживание автогена
Грамотное использование и постэксплуатационное обслуживание не только сделают работы безопасными, но и существенно продлят срок службы автогена.
Технологической особенностью автогена является быстрый износ сопла и мундштуков – внутреннего и внешнего, которые непосредственно подвергаются воздействию чистого кислорода и газа.
Решением этой проблемы станет регулярное очищение каналов сопла мягким медным прутком подходящей длины, а приходящий с опытом и навыком работы грамотный и точный подбор соответствия толщины металлической заготовки и давления подаваемой режущей смеси не позволит использовать автоген, что называется, на износ.
Правила сварки
Соблюдение правил эксплуатации оборудования обеспечивает получение качественного результата, безопасную эксплуатацию. Для этого надо знать, как им пользоваться, проверить готовность оборудования к работе:
Продуть газовые шланги сжатым воздухом, мундштуки – специальными иглами. Резиновые уплотнители обработать глицерином или специальной смазкой. Вентилями отрегулировать параметры струи режущего пламени в зависимости от толщины, размеров обрабатываемого изделия. У пламени должна быть правильная, симметричная форма.
Профессионалы пользуются двумя методами сварки. При «левом» способе, когда пламя передвигается справа налево, мастеру удобно ориентироваться по еще не сваренным кромкам. Благодаря такому контролю, шов получается аккуратным. При «правом» — необходимы зигзагообразные движения, чтобы дать возможность металлу охладиться. В завершение работы сначала закрывается вентиль подачи газа, затем кислорода. Сильно нагретый наконечник охлаждается холодной водой.
Выбор и применение газового резака по металлу
[Газовый резак] относится к одной из разновидностей специального ручного агрегата для резки металла, которая производится с помощью его накаливания до высокой температуры.
В обиходе его называют автогеном или газовой горелкой.
Использование подобных аппаратов дает возможность разделять металлические листы на отдельные кусочки, как на большие, так и на маленькие (частицы могут быть и совсем мелкими, например, для ювелирной работы).
Если вы задумали сделать ремонт, то без данного прибора будет сложно обойтись. Чтобы сделать верный выбор, необходимо обязательно знать характеристики резаков и то, как пользоваться тем или иным видом прибора.
Аппараты при этом бывают специальными и универсальными, которые в свою очередь также делятся на безэжекторные и эжекторные и имеют разные характеристики.
Разделение зависит от того, как смешивается кислород с горючим газом.
Если говорить о способе резки, то здесь также существует несколько разновидностей: копьевая, поверхностная, разделительная и кислородно-флюсовая.
Та или иная разновидность назначается в зависимости от типа горючего раствора, который задействован в работе.
Топливо для автогенов подается в газообразном состоянии и является источником их тепловой энергии.
Заправка может осуществляться пропаном, водородом, ацетиленом или даже парами керосина. Пропановый вариант является одним из наиболее популярных.
В основном газовые горелки применяют для монтажной работы на заводе или строительной площадке в промышленных целях, но для работы своими руками дома они тоже подходят (например, их применяют, производя ремонт машины).
В данном случае необходимо просто выбрать подходящий для вас тип горелки.
Разновидности агрегатов
Если вы задумали сделать ремонт и выбираете прибор, то следующая информация вас обязательно заинтересует.
Разновидностей резаков довольно много. Все они имеют разное устройство и характеристики.
Изучим наиболее популярные из них:
Но все же, наибольшей популярностью пользуются универсальные эжекторные аппараты. Универсальные автогены могут разрезать металл в любую сторону и под любым наклоном.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Выбираем болгарку для дома и дачи
При этом они чрезвычайно удобны в эксплуатации и отличаются небольшим весом. Одной из последних разработок производителей считается газовый резак с пьезоподжигом.
Он чрезвычайно удобен для использования своими руками, так как такое устройство включается одним нажатием на кнопку.
Но и стоит такой автоген довольно дорого, поэтому если вам нужен аппарат на недолгий срок и для небольшого объема резки металла, то покупка такой горелки будет неуместной и расточительной. Гораздо лучше купить мини-резак.
Строение горелки
Для крепления ствола на корпус резака используют обычную накидную гайку.
Несмотря на разные характеристики моделей аппаратов и отличия в их производительности, весе и габаритах, все они имеют однотипный принцип работы.
Вначале идет подача газов по шлангам (основного горючего и кислорода), которые подключены к небольшой камере.
В камере происходит смешивание газов, после они под давлением выходят через устройство выпуска (мундштук).
При этом можно контролировать скорость поступания смеси, и регулировать интенсивность горения и температуру. Регулировку обеспечивают два вентиля (по одному для каждого газа).
Струя огня, выходящая из горелки и попадающая на металл, начинает его быстро нагревать. Вследствие чего металл становится мягким, начинает плавиться и его можно легко разрезать.
Как видите, принцип работы очень прост.
Поэтому для осуществления работ по резке металла, не обязательно вызывать профессионалов, можно выполнить все и своими руками, соблюдая при этом меры пожарной безопасности.
На фото представлено строение горелки с обозначениями, чтобы вы могли наглядно все изучить перед началом работы.
Использование резака
Перед тем как начать пользоваться аппаратом по металлу, устройство необходимо подготовить.
Во-первых, смотрим, правильно ли подсоединены газовые шланги (шланг для подачи кислорода подсоединяется к штуцеру с правой резьбой, а шланг для подачи горючего газа к штуцеру с левой резьбой).
Во-вторых, подтягиваем все соединения и проверяем, насколько они герметичны, чтобы избежать утечки смеси во время выполнения работы.
Желательно провести смазку резиновых сальниковых уплотнителей вентилей с помощью специальной смазки или глицерина. Только после этого можно поджигать резак и начинать резать металл.
Последовательность чрезвычайно простая:
При работе следует быть чрезвычайно внимательными и не допускать ошибок.
Если вы выполняете резку своими руками, обязательно наденьте специальные перчатки и защитную маску.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Виды фрезерных станков по металлу
Одежда при этом должная быть из натуральных материалов, желательно не надевать синтетику и легковоспламеняющиеся материалы при работе с огнем.
Обувь должна быть удобной, чтобы в ней можно было легко и быстро двигаться при возникновении непредвиденной ситуации.
Следует производить резку металла только на специально подготовленной обезжиренной поверхности.
Если кислород вступит в контакт даже с небольшим количеством масла, то процент возникновения взрыва крайне высок.
Поэтому ни в коем случае нельзя касаться баллона масляными руками! Курить во время работы в помещении также строжайше запрещено!
Не стоит паниковать, если во время работы у вас слетел или порвался шланг, подающий газ (так как газ идет под давление, такое иногда случается).
Те, кто сталкивается с этим впервые, в большинстве случаев пугаются громкого звука, возникающего в этот момент.
В этом случае следует максимально быстро перекрыть сначала пропан, а потом кислород.
После использования газовый резак следует хранить в специально отведенном месте, исключающем попадание масла и жира.
Редукторы при этом хранятся отдельно, а резак и сварочную горелку можно класть вместе.
Цена и ремонт
Сколько стоит подобный прибор? Узнать ответ на такой вопрос стримится каждый, кто задумал сделать ремонт своими руками.
Цена на газовый автоген может быть очень разной. На нее влияют страна производитель, фирма, вид, размер, характеристики и назначение аппарата.
Самая высокая цена считается у газовых горелок, произведенных в Южной Корее или Америке, так как они отличаются высоким качеством, и имеют большой гарантийный срок.
Самая низкая цена у китайских горелок, но и качество при этом оставляет желать лучшего.
При желании, вы вполне можете найти качественный аппарат, у которого будет приемлемая цена и хорошие характеристики, нужно только определиться, что именно для вас в приоритете — размер, производительность или назначение аппарата.
Если после покупки обнаружились какие-то проблемы с аппаратом, вы можете воспользоваться гарантийным талоном.
Продавец обязан произвести бесплатный ремонт в сервисном центре или поменять аппарат на другую аналогичную модель.
После окончания гарантийного срока при поломке автогена ремонт вы будете делать за свой счет.
Поэтому желательно покупать горелки проверенных производителей, чтобы в дальнейшем ремонт аппарата не обошелся дороже самой покупки. Цена на прибор — это не тот критерий, которым необходимо руководствоваться во время выбора резака.
Что нужно знать
Газосварщик с автогеном в руках должен позаботиться о безопасности во время работы. Технология газосварки автогеном предусматривает обработку:
Техника резки металла газом при помощи автогена — нехитрая, но лучше потренироваться перед соединением ответственных деталей.
Автоген. как разрезать металл газом? – Инструмент Мастер
Резка газом представляется более простым процессом, нежели газосварочные работы, и потому справиться с ней может даже человек, не обладающий специальными навыками. По этой причине практически любой из нас может освоить работу с газовым резаком.
Главное здесь — усвоить суть технологии резки газом. В современных условиях все чаще используются пропановые резаки.
Работа с ними требует использования одновременно пропана и кислорода, поскольку сочетание подобных веществ обеспечивает максимальную температуру горения.
Преимущества и недостатки
Резка металла пропаном обладает рядом достоинств, среди которых можно выделить следующие:
Среди недостатков, которыми обладают пропановые резаки, следует выделить лишь единственный: их можно использовать лишь для ограниченного круга видов металлов. Они подходят для резки исключительно низко- и среднеуглеродистых сталей, а помимо этого, и ковкого чугуна.
Особенности использования
Подобные инструменты не подходят для резки высокоуглеродистых сталей по той причине, что они имеют достаточно высокую температуру плавления, которая почти не отличается от температуры пламени.
Это приводит к тому, что вместо выброса окалины, имеющей вид столпа искр, с обратной стороны листа, происходит ее смешивание с расплавленным металлом по краям разреза.
В результате кислород не может достичь толщи металла, из-за чего ему не удается прожечь материал.
Трудности во время резки чугуна создает форма зерен, а также графит между ними. Правда, это не относится к ковкому чугуну. Не получается решить поставленную задачу, если приходится иметь дело с алюминием, медью и их сплавами.
Важно остановиться на следующем моменте: категорию низкоуглеродистых сталей представляют марки от 08 да 20Г, среднеуглеродистых — марки от 30 до 50Г2. Характерной особенностью марок углеродистых сталей является наличие в их названии спереди буквы У.
Необходимое оборудование
Как и в случае с любой другой работой, еще до начала резки металла газом следует подготовить необходимое оборудование:
Обязательным условием является наличие на всех баллонах редуктора, при помощи которого можно будет настраивать подачу газа. Следует помнить о том, что баллон с пропаном имеет обратную резьбу, из-за чего навернуть на него дополнительный редуктор не получится.
В общем же газовое оборудование для резки металла имеет схожее устройство, вне зависимости от производителя. В конструкции можно выделить три вентиля:
Для обозначения кислородных вентилей обычно используют синюю маркировку, а для вентилей, обеспечивающих подачу пропана — красную или желтую.
Резку металла обеспечивает струя горячего пламени, воздействующая на металл, которая создается при помощи резака. Когда его включают, в особой смесительной камере происходит смешивание пропана и кислорода, что приводит к появлению горючей смеси.
При помощи пропанового резака можно резать металл, толщина которого
не превышает 300 мм. Подробная установка укомплектована элементами, которые в большинстве своем являются сменными. По этой причине при выходе из строя той или иной детали оператору не составит труда выполнить ремонт непосредственно на рабочем месте.
С особой тщательностью следует подойти к выбору мундштука. Ключевой параметр, на который нужно обращать внимание — толщина металла. Если приходится иметь дело с предметом, предусматривающим элементы разной толщины, находящейся в диапазоне от 6 до 300 мм, то придется подготовить мундштуки, имеющие внутренние номера от 1 до 2, а внешние — от 1 до 5.
Подготовка к работе
Еще до начала резки газом необходимо обследовать прибор, удостовериться, что пропановый резак находится в рабочем состоянии. Далее нужно выполнить следующие операции:
Приступаем к работе
Сначала необходимо перевести кислородный редуктор в позицию, соответствующую 5 атмосфер, газовый — 0,5. Также нужно убедиться, что каждый вентиль находится в закрытом положении.
После этого нужно взять пропановый резак и слегка приоткрыть пропан, а затем поджечь его.
Сопло резака нужно расположить таким образом, чтобы оно упиралось в металл, после чего нужно не спеша открыть регулирующий кислород.
Далее следует настроить эти вентили один за другим, тем самым будет обеспечена требуемая сила подачи пламени. Во время подобной настройки нужно последовательно открывать газ, кислород, газ, кислород.
При выборе силы пламени необходимо ориентироваться на толщину металла. С увеличением толщины листа придется увеличить силу пламени, что приведет к повышению расхода кислорода и пропана. После настройки силы пламени можно приступать к резке металла.
Сопло необходимо держать по отношению к краю металла таким образом, чтобы оно было удалено от разрезаемого предмета на расстоянии 5 мм, а само оно должно располагаться под углом 90 градусов. В некоторых случаях может понадобиться прорезать лист или изделие в центре.
В этом случае за стартовую точку выбирают то место, от которого пойдет разрез.
Суть процедуры сводится к разогреву верхней кромки до температуры 1000-1300 градусов Цельсия. Точная температура определяется с учетом металла.
На практике подобная работа будет иметь вид, когда поверхность как будто «намокает». На сам разогрев потребуется не более 10 секунд.
Дождавшись воспламенения металла, нужно открыть вентиль режущего кислорода, после чего начнет поступать мощная узконаправленная струя.
Особенности резки
При открывании вентиля пропанового резака не стоит спешить. В этом случае зажигание кислорода произойдет естественным путем в результате взаимодействия с разогретым металлом.
Действуя подобным образом, вы исключите риск обратного удара пламени, во время которого можно наблюдать хлопок. Нужно медленно вести кислородную струю строго параллельно заданной линии.
Здесь важно не ошибиться с углом наклона.
Сперва его выдерживают величиной 90 градусов, после чего необходимо создать незначительное отклонение на 5-6 градусов в направлении, которое противоположно движению резака.
Если приходится иметь дело с металлом, толщина которого составляет более 95 мм, то разрешается увеличить отклонение до 70 градусов.
После того как прорез в металле достигнет 15-20 мм, угол наклона начинают увеличивать до 20-30 градусов.
Нюансы резки по металлу
Во время резки металла важно выдержать необходимую скорость. Ее подбор осуществляется визуальным путем, для чего оценивают скорость разлета искр.
Если скорость окажется оптимальной, то поток искр будет вылетать под углом около 88-90 градусов по отношению к разрезаемой поверхности.
В ситуации, когда поток искр стремится в направлении, которое противоположно движению резака, можно сделать вывод, что установлена чересчур малая скорость резки.
В некоторых случаях поток искр вылетает под углом менее 85 градусов. Это является подсказкой о том, что текущая скорость резки чересчур завышена.
Во время резки газом важно учитывать и такой параметр, как толщина металла. Если он имеет значение более 60 мм, то желательно разместить листы под таким углом, чтобы шлаки легко сходили в сторону.
Если приходится работать с металлом, имеющим значительную толщину, то здесь необходимо применять особый подход. Недопустимо двигать резак до момента, когда металл будет разрезан на всю толщину.
По мере завершения резки важно постепенно уменьшить скорость продвижения и выдержать угол наклона резака больше на 10-15 градусов. Саму процедуру резки следует проводить таким образом, чтобы во время нее не возникало сколь-нибудь значительных пауз.
Если случилось так, что пришлось остановиться на определенном участке, то не нужно возвращаться к резке в той точке, в которой была прервана работа. Ее начинают сначала, причем выбирают новую стартовую точку.
После окончания резки нужно перекрыть подачу режущего кислорода, после чего то же самое выполняют с регулирующим кислородом. Завершающим же действием должно стать отключение пропана.
Алгоритм проведения сварки автогеном
Профессионалы рекомендуют перед тем, как резать автогеном, выполнить:
Рабочий процесс представляет собой:
Простой мини-автоген
Рисунок 1. Схема электролизера для автогена.
Мини-автоген можно изготовить самостоятельно по принципу использования кислорода и водорода, полученных методом электролиза щелочного водного раствора. Такой генератор газа имеет небольшие габариты. В качестве источника электроэнергии для электролиза рекомендуется обычный выпрямитель, с помощью которого производится подзарядка аккумуляторов. Технология позволяет генерировать нужное количество горючей смеси, не требует сложного запорного оборудования и соответствует всем мерам безопасности.
Электролизер представляет собой две основные пластины, между которыми расположен ряд электродов в виде стальных пластин. Собранная таким образом батарея помещается в электролит – водный раствор КОН или NaOH. При подаче на электроды напряжения постоянного тока начинается процесс электролиза с выделением водорода и кислорода. Выработанные газы отводятся через полимерную трубку в промежуточную емкость, из которой подаются на водный затвор. В затвор заливается смесь дистиллированной воды с ацетоном в равных пропорциях. Пройдя через затвор, газ насыщается горючей составляющей и поступает в форсунку горелки в виде готовой для горения газовой смеси. На рис.1 приведена схема электролизера.
1.Трубка диаметром 10 мм; 2. Шпилька М8; 3. Гайка М8; 4 и 11. Основная пластина; 5. Болт М10; 6. Пластина-электрод; 7. Кольцо резиновое; 8. Штуцер; 9. Шайба; 10. Пластиковая трубка диаметром 5 мм; 12. Штуцер; 13. Емкость промежуточная; 14. Основание; 15. Клемма; 16. Трубка; 17. Форсунка; 18. Затвор.
Рисунок 2. Схема простой газовой горелки.
Корпус электролизера рекомендуется выполнять из оргстекла толщиной не менее 10 мм, что позволит контролировать уровень электролита в емкости. Электроды можно изготовить в виде пластин толщиной 0,7-0,8 мм из листовой нержавеющей стали, трансформаторного железа, никеля. Всего устанавливается 9 электродов. Между пластинами закрепляются изолирующие кольца толщиной порядка 6 мм из резины, стойкой к щелочам и кислотам, а также с маслобензостойкими свойствами. Шпильки, крепящие основные пластины, в количестве 4 штук следует изолировать кембриком.
Электрическое питание обеспечивается зарядным устройством, выдающим напряжение в расчете по 2 В на один электрод (до 24 В). Хорошие результаты по объему газа показывает устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов типа ВА-2. В качестве электролита целесообразно применять щелочной водный раствор с концентрацией щелочи 6-8%.
Для корпусов промежуточной емкости и затвора можно применять баллончики для газовых зажигалок. Штуцеры обеих емкостей лучше всего изготовить из медных или латунных трубок диаметром 4-6 мм и закрепить их на верхней части баллончиков, на резьбе.
Корпус электролизера, емкости соединяются между собой полихлорвиниловой трубкой. Для надежности крепления и герметичности вводов целесообразно установить штуцеры, и трубку крепить на них. В корпус затвора заливается предварительно подготовленная смесь воды с ацетоном (соотношение 1:1). Если создастся возможность вместо нее залить метиловый спирт, то это позволит увеличить температуру пламени горелки до 2 600ºС. Емкость водного затвора соединяется поливинилхлоридной трубкой с форсункой горелки, куда и поступает генерированная и обогащенная газовая смесь.
Требования безопасности
При сваривании металлических изделий с помощью автогена требуется предельная осторожность и выполнение правил эксплуатации аппарата:
Нежелательно надевать одежду из синтетики, неудобную обувь, чтобы ничто не мешало передвижению при непредвиденной ситуации.